L’énergie géothermique est une énergie qui provient de la chaleur stockée dans la croûte terrestre, autrement dit, la chaleur stockée sous la terre. Cette chaleur provient de deux sources : du rayonnement solaire ou des matériaux en fusion qui composent le cœur de notre planète.
Le terme « géothermie » est d’ailleurs composé de deux mots grecs : « gé » qui signifie « la Terre » et « thermos » qui signifie « chaleur ».
Il existe deux grandes familles de géothermie : celle à basse énergie et celle à haute énergie.
La géothermie à basse énergie (ou basse température) correspond à une exploitation de la chaleur stockée à une « petite » distance de la surface… C'est-à-dire entre quelques centaines de mètres et 2000 mètres. Elle utilise des eaux souterraines dont la température varie entre 30 et 90 degrés. Cette technologie est surtout utilisée pour produire de la chaleur.
À l’inverse, la géothermie à haute énergie (ou haute température) exploite des eaux situées à plus de 1500 mètres de profondeur et dont la température est supérieure à 150 degrés. Il s’agit d’utiliser ces vapeurs très chaudes pour produire de l’électricité.
Les profondeurs situées entre 1500 et 2000 mètres peuvent être exploitées pour de la basse énergie comme de la haute énergie : cela dépend de la température des eaux qui s’y trouvent… et celle-ci dépend elle-même de l’activité géologique environnante. Toutes les eaux situées à la même profondeur n’ont pas la même température.
L’énergie géothermique est une énergie renouvelable qui peut être exploitée à l’aide de différentes méthodes. Tout dépend de l’objectif voulu : certaines méthodes servent à produire de la chaleur et d’autres, de l’électricité.
La géothermie à très basse énergie peut être exploitée pour créer de la chaleur. Il faut alors utiliser un dispositif appelé « pompe à chaleur » (PAC), qui récupère la chaleur présente dans le sous-sol terrestre et la transporte jusqu’au logement que l’on souhaite chauffer.
La géothermie à basse énergie peut aussi être exploitée pour chauffer des espaces plus importants que des logements individuels (maison, immeuble) : par exemple des bâtiments à usage collectif (bureaux, supermarchés) ou des réseaux de chauffage urbain.
Cela implique de procéder à des forages* pour pomper de l’eau à la température souhaitée. L’eau est alors exploitée telle quelle, ou bien grâce à un échangeur thermique qui est un appareil permettant de transférer la chaleur entre deux liquides (l’eau chaude exploitée de la Terre, et l’eau froide présente dans le réseau). Cela sert à éviter la corrosion de l’eau qui pourrait endommager les circuits.
*Forer (Larousse) : ensemble des techniques permettant de creuser un puits jusqu'à des profondeurs parfois très élevées.
Il est possible de produire de l’électricité à partir de l’énergie géothermique. Il faut alors utiliser les techniques de géothermie à haute énergie.
Ce processus est beaucoup plus compliqué que la production de chaleur, pour les raisons suivantes :
Les sites les plus prisés se trouvent dans les régions volcaniques. En effet, elles sont composées d’un réservoir de lave (qui comporte donc beaucoup de chaleur), et qui est proche de la surface de la Terre. Les centrales tirent donc parti de ce contexte afin de pouvoir exploiter de la chaleur pour produire de l’électricité en ayant recours à des forages beaucoup moins profonds que dans des zones non volcaniques.
L’Islande est ainsi l’un des leaders mondiaux de la géothermie : l’intégralité de l’île est chauffée par géothermie. Les pouvoirs publics islandais réfléchissent à la manière dont ils pourraient exporter le surplus d’énergie qu’ils possèdent vers leur voisin, le Groenland.
La construction d’une centrale géothermique passe d’abord par le creusement d’un puits de forage jusqu’à des profondeurs importantes (plus de 1500 mètres). L’objectif est de pomper des eaux souterraines dont les températures sont suffisamment élevées.
Ces vapeurs chaudes remontent le puits de forage et sont dirigées vers des turbines. Celles-ci tournent et produisent ainsi de l’électricité, prête à rejoindre le réseau !
L’eau utilisée est ensuite réinjectée dans le sol pour parcourir un nouveau cycle. Les centrales géothermiques produisent donc peu de déchets… ce qui en fait des structures idéales pour répondre aux enjeux de la transition écologique !
Comment est produite l’énergie géothermique ?
16 juin 2021 - Dina Hayan - Temps de lecture : 3 min
La géothermie est l’une des technologies les plus prometteuses pour la production d’énergie verte. Grâce à deux principaux modes d’exploitation différents, elle permet de tirer parti de la chaleur présente sous la terre afin de créer de l’électricité et de la chaleur pour chauffer des logements. Pour tout savoir sur cette ressource d’avenir, lisez ce qui suit !